(57)【要約】【課題】本発明は、輪状軸体の内側と外側に一対の輪状ステータを同心円上配置することにより、軸長を短くすることを目的とする。【解決手段】本発明による２軸複合モータは、輪状軸体(10)の内周側と外周側に一対の輪状ステータ(1,4)を同心円上に配設してリニアモータ(13)と回転モータ(14)を形成し、各モータ(13,14)の駆動を制御することにより、輪状軸体(10)の回転と直動を行う構成である。【選択図】図１
2005168165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同心円上に互いに隙間(G)を介して配設され、第１ステータ巻線(2)を有する第１輪状ステータ(1)及び第２ステータ巻線(3)を有する第２輪状ステータ(4)と、前記隙間(G)内に設けられ軸方向移動及び回転自在な輪状軸体(10)と、前記輪状軸体(10)の内周面(10b)に円周状に形成された複数の第１突極(12)と、前記輪状軸体(10)の外周面(10a)に軸方向に形成された複数の第２突極(11)とを備え、
前記第１、第２ステータ巻線(2,3)及び第１、第２突極(12,11)の相互磁気作用により、前記輪状軸体(10)の回転及び軸方向移動を行うように構成したことを特徴とする２軸複合モータ。
【請求項２】
前記第１輪状ステータ(1)と第１突極(12)により、前記輪状軸体(10)を軸方向移動させるためのリニアモータ(13)を構成し、前記第２輪状ステータ(4)と第２突極(11)により、前記輪状軸体(10)を回転させるための回転モータ(14)を構成することを特徴とする請求項１記載の２軸複合モータ。
【請求項３】
前記輪状軸体(10)は、基台(20)に設けられた直進ベアリング(23)の内側に直動自在に配設された支柱(24)の外周の回転ベアリング(25)に回転自在に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の２軸複合モータ。
【請求項４】
前記第１、第２輪状ステータ(1,4)は、前記輪状軸体(10)の軸方向における同一位置に配設されていることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の２軸複合モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２軸複合モータに関し、特に、１個の輪状軸体の内側と外側に一対の輪状ステータを設けてリニアモータと回転モータを形成し、小型で２軸動作を構成するための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていた２軸複合モータとしては、例えば、特許文献１、２、３等に示される構成があり、その構成の原理構造を、図３に示すことができる。
すなわち、図３において符号１で示されるものは第１ステータ巻線２を有する第１輪状ステータであり、この第１輪状ステータ１の上方位置には、間隔Ｄをおいて第２ステータ巻線３を有する第２輪状ステータ４が、図示しない筒状ケースによって保持されている。
【０００３】
前記第１、第２輪状ステータ１、４を貫通するように、円柱状をなす可動軸体１０が回転及び直動自在に設けられており、この可動軸体１０の上半分は軸方向に形成された複数の第２突極１１が形成され、下半分は円周方向に形成された第１突極１２が形成されている。
【０００４】
前記第１輪状ステータ１と第１突極１２とによって、例えば、特開平１１−２０６１０２号公報によって周知のリニアパルスモータ等のリニアモータ１３を構成し、前記第２輪状ステータ４と第２突極１１によって、例えば、特開平１０−２３７３２号公報によって周知のハイブリッドステップモータ等の回転モータ１４を構成している。
【０００５】
従って、前述のリニアモータ１３と回転モータ１４の動作を組合わせることにより、Ｚ軸及びＯ軸の動作を可動軸体１０に与えることができ、各種半導体製造装置の駆動手段として採用されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平４−２２９０６３号公報
【特許文献２】特開平８−２３７９３１号公報
【特許文献３】特開平８−２７５４８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の２軸複合モータは、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、リニアモータと回転モータが軸方向に分離して形成されているため、複合モータ自体の長さが長くなり、軸長の短い場合モータの要望には応じることが困難であった。
また、図示していないが、実際の複合モータの構成としては、ナットやスプラインを用いる必要があり、複雑な構成となっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による２軸複合モータは、同心円上に互いに隙間を介して配設され、第１ステータ巻線を有する第１輪状ステータ及び第２ステータ巻線を有する第２輪状ステータと、前記隙間内に設けられ軸方向移動及び回転自在な輪状軸体と、前記輪状軸体の内周面に円周状に形成された複数の第１突極と、前記輪状軸体の外周面に軸方向に形成された複数の第２突極とを備え、前記第１、第２ステータ巻線及び第１、第２突極の相互磁気作用により、前記輪状軸体の回転及び軸方向移動を行うようにした構成であり、また、前記第１輪状ステータと第１突極により、前記輪状軸体を軸方向移動させるためのリニアモータを構成し、前記第２輪状ステータと第２突極により、前記輪状軸体を回転させるための回転モータを形成する構成であり、また、前記輪状軸体は、基台に設けられた直進ベアリングの内側に直動自在に配設された支柱の外周の回転ベアリングに回転自在に設けられている構成であり、また、前記第１、第２輪状ステータは、前記輪状軸体の軸方向における同一位置に配設されている構成である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明による２軸複合モータは、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、１個の輪状軸体に対して一対の輪状ステータを同心円上に配置しているため、一対のモータの輪状ステータが軸方向において同一位置に位置し、軸長を従来よりも大幅に縮小でき、かつ、機器の小形化にも大きく寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、輪状軸体に対して一対の輪状ステータを同心円上に配設することにより、軸長を縮小して小型化することを目的とする。
【実施例】
【００１１】
以下、図面と共に本発明による２軸複合モータの好適な実施の形態について説明する。
図１において符号１０で示されるものは輪状軸体であり、この輪状軸体１０の外周面１０ａには軸方向に形成された突条からなる多数の第２突極１１が所定間隔で設けられており、その内周面１０ｂには、この内周面１０ｂに沿って円周状に形成された輪状突条からなる多数の第１突極１２が所定間隔で形成されている。
【００１２】
前記輪状軸体１０の内周面１０ｂ側には、第１ステータ巻線２を有する第１輪状ステータ１が配設され、この輪状軸体１０の外周面１０ａ側には、第２ステータ巻線３を有する第２輪状ステータ４が配設され、各輪状ステータ１、４は同心円上に位置していると共に、各輪状ステータ１、４間の隙間Ｇ内に前記輪状軸体１０が作動自在に配設されている。
【００１３】
前述の図１は原理的構成について述べたものであるが、図１の構成を実際のモータとして製品化する場合には、例えば、図２の構成となる。
すなわち、図２において符号２０で示されるものは、全体形状が筒状をなし輪状溝２１を有する基台であり、この輪状溝２１の上部には前記第１、第２輪状ステータ１、４が同心円上に対向配置されている。
【００１４】
前記基台２０の軸心の中空部２２内には、直進ベアリング２３を介して支柱２４がＺ軸に沿って上下動自在に設けられ、この支柱２４の上部には回転ベアリング２５を介してカップ形に形成された前記輪状軸体１０が回転自在に設けられている。
【００１５】
前記支柱２４の上部の前記回転ベアリング２５の内側位置には、磁気式、光学式等の周知の構成からなる回転センサ３０が設けられ、輪状軸体１０の回転を検出するように構成されている。
【００１６】
尚、前述のリニアモータ１３は、可動子が輪状であるが、原理的には同一のため、本出願人と同一の出願人の発明者によるｎ相リニアパルスモータ（特開平１１−２０６１０２号公報に開示されて周知）を用いることができ（他の周知のリニアモータでも可）るため、これを援用するものとし、図示及び説明を省略している。
また、前述の回転モータ１４は、本出願人と同一の出願人の発明者によるハイブリッド型ステップモータ（特開平１０−２３７３２号公報に開示されて周知）を用いることができ（他の周知のステップモータでも可）るため、これを援用するものとし、図示及び説明を省略している。
【００１７】
従って、前記輪状軸体１０の上部に例えば各種半導体製造装置のアーム等の被駆動体（図示せず）を接続し、各モータ１３、１４の駆動状態を制御することにより、この被駆動体の回転状態と直動状態あるいはこれらの組合せ動作を自在に制御することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明は、民生用の各種用途に限らず、防衛用の用途にも適用可である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による２軸複合モータの要部を示す一部切欠斜視図である。
【図２】図１の構成を製品化した場合の構成を示す断面図である。
【図３】従来構成を示す一部切欠斜視図である。
【符号の説明】
【００２０】
１    第１輪状ステータ
２    第１ステータ巻線
３    第２ステータ巻線
４    第２輪状ステータ
Ｇ    隙間
１０    輪状軸体
１１    第２突極
１２    第１突極
１３    リニアモータ
１４    回転モータ
２０    基台
２２    中空部
２３    直進ベアリング
２４    支柱
２５    回転ベアリング
【図１】
2005168165.tif 000003
【図２】
2005168165.tif 000004
【図３】
2005168165.tif 000005